【机械行业标准(JB)】 氩离子激光器 主要参数测试方法

IKS 31.260
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 94891999
氩离子激光器主要参数测试方法Measuring mathod of major parameter for argon jon lasers1999 - 08 - 06 发布
国家机械工业局
2000-01-01实旅
JB/T 9489—1999
本标准是对7B L48α02—87（氢离子谢光器主要参数测试方法》的峰订。性订对，对除标准作了编物性链改，主要技术内容没有变化。本标准的附录A是标准的荫录。
本标难的附录日起提示的期录。本标准自实施之日起，代替28B L48 002舒。本标准由北京光电技术研究所提出并归口。本标难起章单位：北泵光电技术研究所。本标准兰要起率人：前元难。
本标准于196年4月首次发布。
1范图
中华人民共和国机械行业标强
赢离子熟光器主要参数测试方法Megzrireu matiwoi of major pargmeter foe argor bon lasers本标随规定了复高子激光器觉用光电的试方法。本标准适月于送续做输出的豆离广量产（以下简称童光然！2定文
卡标准采用下列定义。
2.1禁定工作电流
在量不同的参趣时，出生产一家规定的相应电值，2.2输出
激光器主给定工作电获下辅出的办率：2.3输出功率时闻移定发
JB/T9489—1999
代营密 L48 0Y2%:
在工作条许不变的情税下，整出动率阻时同数动的特性（买率五1H以下)为业动率前间稳定度，用公（门表示：
式中：S
弱出功率时闻稳定真：
在菌量时间范困内，微光输出动事大测然道与数小前佰之差：一—左测量时同范内、激光辖出功率的早些益。2.4共振燕式
可能存在下激比光学活据离闪的电军场智本征森。每一个车正态靠具有一定的握著损和一定的空新分布。
毫克于光轴的横截画内，共模式的场分布相间，面沿光韩方向形点位战，兰点有离定的内并落范节数表征的纵尚场分布，每一种认可场分布形式就是一种绒锁：2.6横按
在垂直于光轴的横趣面内，共振慎或具有确定的强分布，虾一和分布形式就层一种械。损模通常用1正M，表示，其中m，志示在必正交方向上向场强为等的节点数。节点数m，几心即质间场强分布只有-一个极大优的错模称为基横了模，通常也称为单模。27光集兰径
在垂直于光束的乎面内色含光束总边率规定百分数（免的量小记径的半径本标准选用=86.5(即与1/e相对应)。2.8光束发散角
表征光束发欺度的量，一般用远场发敬角表示，琴快速光光策以双曲形式扩展，双盘线的两条源近线之间的卖角为光束发收角（角），其计算见公式（2)；国家机概工业高1999-09-06批准2000 - 01 - 01买施
一光来发数角，md：
式中：
地/9489-1999
P=lin2da
划点到激光束束题（嫩光东最小半径)处的原距，而：一距离激光束束腰。处的光束半径，。2.9线偏指席
光束中偏据部分的光强与总光强之比。实践中用检偏器激光光束分解为相互垂直的两部分、并按公式(3)片算线编据度：
[PL-P]
p=TP+P)
式中：p
线偏探度：
P,—通过检偏器后的景大光功率;马，通过梭循器后的量小光功率；2.10噪
激光器输出光的无妮则落（1OHz~2z）。本标准用输出光强计算激光器的噪：=
式中：V—改光酷的操声，;
x 100%
：一在用光强在示的噪声曲线上，盘光输出光强量大测量值与册小测量值之差；一车用光驾声示的噪产由线上，道变输出光望的平均值。2.11工作寿价
券光器能操持生产方规定的工作性能的时间，本标准规定：款光器在给定工作电流下连续运转，摘出功率下降到额定功幽的12时所用的时间为工作专命3沉试条件
3.1尚试快器
3.1.1劲率计精确度不低平±5%，并需经国家计量部门定期检定。3.1.2试用仪表不低于1.5绒。
3.1.3试仪器的不确定康不低于55。3.2测试环境
3.2.1实验室祖度15%-35它，柜对量度45%=75%，大气压力%kPa~106P。9.2.2实验室内空气流动速度不人于0.05m/5，无明显的摄动、烟雾和索散辆射的影嘲。3.2.3供电电源必须思稳定电源，其情虚应符合产品标准的规定。3.2.4在选行测试时，激光器的冷却水和激光器的预热应符合产品标难的规定，4输出功率的测试
4.1试装置
测试装置如图1所示。
4.2测试规露
4.2.1含错载掩出功率的测试
）点燃激光器，预热。使激光器在发定工作韦链（见附录A）下运转并且有全潜毁插出。E）每隔5min量·-次输出功率，共测量3Danin，并取平均值，2
4.2.2单请摘出功率的划试
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欢光电源
歡光功事让
热压电源
图1输出功率测试装置示意图
）点燃激光器，预热。加量被镜，使邀光婴在给定工作电流于运转并且有单谐线瘤出，b！每随5mm测量一次输店效率，共可量30，并敢平均值。5输出功率时间弹定度的测试
5.1测试装量
阅试装受如用2所示。
歡光临
欧光电话
光功单
肥录改
热压电器
周2输出动率时间稳定度测试装登示意照5.2纳试税疤
5.2.1出控金谱线功率稳定度然测式a）点燃光器，该热。使微光器在沿定工作电流下运转，采用良控方式做全游线输出，记录您定度曲线，测量时间为30min，并取平均值。b!
根据稳定度曲线，接公式（1)计弹输出功率的时间稳定爱S，光控全错战功李稳定度的测试
点需费光器，负势。便激光器在给定工作电滩下运转，采用光整方式做金消线筋出，b)
记录象定度曲级，两盘时间为3hrin，并取平均值。根据稳定度曲綫，按公式计算输出功率的时间获定度，6.2.3心控单错线功宰势定度的邀示a)
点燃邀光器，项费。加互校镜，使菌光器在总定工作审就下运转，采用电境方式做单诺设艳记录定度曲段，测量时间为3(hnin，并放平均值。根据转定宦凿截，拮公式（1)计算输出功率的时间稳定度S。5.2.4光选单错规功率整定度的测试出
点燃添光器，预热。加置概，使意光馨在给定工作电流下运转，采用光控力式做单潜战脑）记录弹定度曹线，阅量时闻为30mim，并最平均值，c）根据榜定度曲线，按公式(1)计算辅出功册的时间愁定度%。6横模模式的测试
6.1超试原理
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由谢光光束的黄问光强分布及其光班图样可以些光末的横模模武。基描模TEM。的光强分布高分存，其光班呈遇形。高阶黄镇的光强分布近似为高斯分布，光差则导现各种图。用探器扫描达画量光强分前线，同时用反射显示光班图样，根据曲线形状和光斑图样即可划别激光器的输出模式。
6.2测试差受
微搅模式范试装置如医3所示。
体光,国
西双信录悦
玩压电器
图3横模模式副试装胃示发压
5.3则试规租
al点燃数光器，五热。便酸光器在给定工作电源下运转：b1便光束正人点在光强分准剪定仪的探头上，并便光强分有测定促的深小孔正对光班中心，在些您光器艳出宽口处记录光求的光强分布电线。e！税强光分布世线和他岸反射锯观察到的光斑图痒，判距是否为TEM。模。7基模光束直径的测试
7.1浏试差图
测试载置如图3去掉反射镜】所示。7.2测试规程
！点燃度光据，预热。使激光器在给定工作电随下运转。使致光束正人射在光强分布通定仪的探头上，并使光强盆布测定议的探测小孔正对光恶中心在距避光器输出密口5处记录光京的光强分布哟战。c）在光强分布曲线上找出光班中心大光强品处的横坐标，再找出光强下降到13.5免纯的满些标,则基模光束直径为2=21-1()。B基模发散角的耐试
B.1试原理
如果。为光思处的光束半径（mo，为激光波长【m)，选取》（7/a），在距高激比器输出前口z处测得光束半径为w（），则其运场发散角可以表示为（见附录B)：0_20G)
A—基税远场发角，mred;
站电：
进光器输出为11至测是点的距离，(2)——在距离处的光班半经，m。8.2测试装置
测试装置如图3（去掉反射镜）所示。8.3测试烦程
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g）类似于7.2在离激光器输出密口：>（7元/）（m）处测孟光强分布苗线。1）在光驾分曲线上找出光来中心最大光强处的横坐标X，再找出光望下除到13.5%处约摘坐标，求出盐的光盘半)：()。e！推据公式[5)计算基模远场发敬育。9线偏拒度的判试
9.1谢试&量
测试装置如图4质示，
酸光电的
9.2满试规房
图4线确振度测试装置示总图
点需激光器，项热，使激光器在给定工作电流于运转。1）使激光光求垂真入整到检随器和激光功率计的探头上。素光独率计
使检偏器英转，测量商光光东通过检偏器的最大光强P和最小光强Pd）接公式（3)升算线偏振度。
10噗声的试
10.1视试装
噪声测试装-如图5所示，图户探器选用宽带光电二极管，示波器刻率范用为M一SMHz。酸光胃
融中区
10.2测规程
套域片
图5操声测试装重示意图
a）点燃激光器，预热。使激光器在给定工作电流下运转。5）使激光光束垂直人射到脉片和光电探副器的探头上。示
维压电源
e！用示被器观察梁声也线，根据曲线找出[利平均值，教公式（4)计算噪声。11工作寿命试验
11.1试验装
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工作寿愈试验装益如图1所示，并在邀光电源上安装计时器。11.2试整规程
）在给定工作电下便光密运转并险时监测激危器的输出功率。b）在产品标窄充许的丁作也源范国内，当输出功率下障到额定功率的50%时，计吋器的读数即为敏光器的工作寿命。
ET4891999
附量A
（标准的附系）
关于给定工作电流的说
A1给定工作电流是指测量不同的参数时由激光得生产厂家在产品标准中规定的相应电流值。A2翁定工作电流的测试
42.T贴试装置
给定工作电流的测试装置如图A1所示。分流器可选用型导为FLI3,75mV的分流器。敌光器
激光电器
电压话
蓝光克车计
图41跨定工作电源测试装置示慈图42.2成规程
按图A1连接好电路与光路。
）点游激光器，热。调节敏光电源，使激光器正书运转。若分注帮的电限偏为R（），数字电压表划得分流器两端的电压为V(V），购可计算出工作I=URA
B719499—1903
示的附录！
关于基模远场发散角的说明
控据定义，基模敲光光索这场发散岛听以表示为：0(2).2e(2)
式中s—光来发散角，md;
测量点到激光东束腰（激光束最小半径)妇的距离.：a—距离光京袁递：处的光束半径，m。社游承光原现，距离激光京束腰处的光求半径可以表示为：(0) 国.3. [1+(A:)
我中：民www.bzxz.net
迎光战长，rumn
将公式（B2人公式（），得到：44
今→，则公式(B3 变为：
由公式B3利公式B4)，可得
了得系较好约似，要求
人公式(25:,求群：得到:
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